PIC单片机在智能双电源装置中的应用.docx

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1、PIC单片机在智能双电源装置中的应用.智能双电源装置的简介随着对供电可靠性的要求也越来越高，很多场合用两路电源来保证供电的可靠性。当常用电源异常，智 能双电源装置能自动切换到备用电源，智能双电源装置就是这种在两路电源之间进行可靠切换、以保证供 电的装置。在医院、宾馆和矿山等有广泛的应用。智能双电源装置由开关本体和控制器两部分组成。开关本体由电机通过机械联锁机构控制常用电源的断 路器和备用电源的断路器的分合，进而控制电源的切换。控制器通过对电压的采样来判断电源是否异常， 如果出现异常应产生相应的切换。1 . PIC16F877A 的简介美国Microchip公司的PIC 8位单片机其生产史11年

2、，但现在其产量已跃居世界第二位（仅次于 Motorola公司）。现在PIC单片机的品种已超过1 20种。PIC单片机是RISC结构的单片机，具有高速处 理数据的特性（执行速度可达120ns）。PIC16F877A内部自带看门狗、256Bytes的EEPROM、8路AD 功能、ISP功能和宽电压工作，工作可靠，能很好的适应智能双电源装置应用开发。2 .在8位单片机中在PIC与51系列单片机的比较PIC的堆栈结构是硬件固定的，PIC1 6F877A有8级深度的硬件堆栈，51系列单片机的堆栈结构是在RAM 区，由程序指定SP的开始位置。PIC的RAM区每个Byte的位都可以寻址，有4条专用的位操作指

3、令和2条移位指令。51系列单片机的 只有0x20到0x2F的Bytes的位是可以寻址，有1 7条专用的位操作指令和4条移位指令。PIC的ROM和RAM是采用“页”结构的，每页为512个Bytes,通过STATUS的位来选择不同的页，在程 序调用和变量寻址的时候，要先确定目标的页，使有起来不是很方便。51系列单片机的ROM是可以在 64K范围内寻址的，可程序直接寻址调用；RAM在0到0x7F可以直接寻址或间接寻址，0x80以上地址 的RAM（包括扩展的RAM）只有间接寻址。3 .智能双电源装置的动作处理双电源控制器的有三种控制方式，自投自复方式、自投不自复方式和发电机方式。自投自复式方式：如果常

4、用电源被检测到出现偏差时，则自动将负载从常用电源转换至备用电源；如果常 用电源恢复正常时，则自动将负载返回换接到常用电源。自投不自复式方式：如果常用电源被检测到出现偏差时，则自动将负载从常用电源转换至备用电源；如果 常用电源恢复正常时，不能自动将负载返回换接到正常电源供电。除非备用电源出现异常才进行转换。发电机方式：如果常用电源被检测到出现偏差时，发出发电指令请求发电。当发电电压达到额定电压时， 先从电网断开负载电路，自动转换到发电电源供电；当常用电源恢复正常后，则又自动返回换接到正常电 源供电，并发出停电指令，请求停止发电。以下是三种方式在不同合闸状态下的程序任务处理简述：自投自复方式在常用

5、电源合闸状态，常用电源出现异常，进行计时异常计时中异常计时完成，启动电机常用电源正常，停止并恢复计时器备用电源异常，停止并恢复计时器自投自复方式在备用电源合闸状态，常用电源出现正常正常计时正常计时完成，启动电机常用电源异常，停止计时自投不自复方式在常用电源合闸状态，常用电源出现异常，进行计时异常计时中异常计时完成，启动电机常用电源正常，停止并恢复计时器备用电源异常，停止并恢复计时器自投不自复方式在备用电源合闸状态，常用电源正常，备用电源异常，进行计时计时中计时完成，启动电机备用电源正常，停止并恢复计时器发电机方式在常用电源合闸状态，常用电源出现异常，进行计时异常计时中异常计时完成，启动发电机发

6、电机启动等待时间，计时中发电机等待时间完成，启动电机，进行切换动作常用电源正常，停止任何计时，并恢复计时器发电机方式在备用电源合闸状态，常用电源正常，计时开始计时中，正常计时完成，启动电机，进行切换动作常用电源异常，停止计时，并恢复计时器如何把这些相近的操作归纳成相同的函数进行处理，才可以节约程序代码。我把这些操作归纳成如下程序:typedef unionunsigned char cc;structunsigned char bitO:l;unsigned char bitl :1;unsigned char bit2:l;unsigned char bit3:l;unsigned char

7、 bit4:l;unsigned char bit5:l;unsigned char bit6:l;unsigned char bit7:l;Bits; Char.Bit;Char.Bit VolErrFlag2; /可以用位或字节操作 static void CheckVolErr(unsigned char i)/1=0,检查常用电源的电压，更新缺相，欠压和过压标志位 /1 = 1,检查备用电源的电压，更新缺相，欠压和过压标志位 static void StartTurn(unsigned char bi)/ bi=0,转到常用电源/ bi = l,转到备用电源 static void C

8、heckVoll (unsigned char i)/ 1=0,判断常用电源的合闸状态/ 1 = 1,判断备用电源的合闸状态/电压判断，处理函数1unsigned char j,k;if (i =0)(j=0;k=l；elsej = l；k=0;if (VolErrFlagj.cc=0)bVolErrCnting=0; /恢复异常计时器标记)elseif (bVolErrCnting =0)di();CLRWDTO;VolErrCnt=(unsigned int) j*TiScale;/预设异常计时器的初值 ei();bVolErrCnting = l;return;if (VolErrFla

9、gk.cc !=O) bVolErrCnting=0;if (bVolErrCnting & VolErrCnt=0)/启动转换动作bVolErrCnting=0;bBkOpenl =k;CLRWDTO;StartTurn(k);static void CheckVol2()/电压判断，处理函数2if (VolErrFlag0.cc !=0)|bVolErrCnting=0; 恢复异常计时器标记elseif (bVolErrCnting =0) di();CLRWDTO;VolErrCnt=(unsigned int) .Trn*TiScale;/预设异常计时器的初值ei();bVolErrC

10、nting = l;return;if (bVolErrCnting & VolErrCnt=0) /启动转换动作bVolErrCnting=0;CLRWDTO;bBkOpenl =0;StartTurn(O);static void CheckVol3()/电压判断，处理函数3if (VolErrFlag0.cc=0)bVolErrCnting=0; 恢复异常计时器标记 bDJstarting=O;elseif (bVolErrCnting =0)di();CLRWDTO;VolErrCnt=(unsigned int) .Tnr*TiScale;/预设异常计时器的初值ei();bVolEr

11、rCnting = l;return;)if (bVolErrCnting & bDJstarting=O & VolErrCnt=0)di();CLRWDTO;DJstartCnt=(unsigned int).Tl *TiScale;/预设发电机启动的等待计时器的初值 ei();CLRWDT0;bDJstarting = l;return;)if (bDJstarting & DJstartCnt=O) /启动转换动作CLRWDTO;bVolErrCnting=0;bBkOpenl =1;StartTurn(l);void main()if (bBkOpenl)/在备用电源合闸状态if (

12、JobType= = l) /自投不自复方式CheckVoll (1);else 自投不自复或发电机方式 CheckVol2();else/在常用电源合闸状态if (JobType=2) /发电机工作方式 CheckVol3();else/自投自复或自投不自复方式CheckVoll (0);.智能双电源装置的电压采样的校准在实际生产中，由于采样电阻的误差，所以在相同的校准电压输入，单片机采样到的AD值是不一样的。 如何设定AD值和校准电压的校准比例，是一个关键的问题，校准比例不能在程序编译中固定下来，因为 这样会有较大的误差，即使改用精密电阻来采样，误差也不能减低很多。我在应用中采用的方法是：

13、提高 采样电路的线性度，使其在不同电压下的校准比例有很好的一致性(在解决了温升的问题后,这点是可以做 到的)；在采样电路输入校准电压，输入设置密码后，单片机自动计算校准比例，并把校准比例进行保存。void main()ReadScalO;while(l)static void KeyProcOif ( SetKey=O)if ( bSecPass= = l)/设电压if (ReadScalFlagO !=0)return;如果已设定了比例，就不能再更改CLRWDT0;ShowString(0, 0);ShowString(l, 1);/ passShowString(0, 2);/在LCD屏一上显示 PASSCLRWDTO;for (i=0; i!=6; i +)ScalUarrayi = lntUarrayi; / 读入比例参数, CLRWDTO;SaveScalO; /保存比例参数SaveScalFlagO; / 并改写标志Delay5s();return;